Клим Тихонов родился в 1997 году в Иркутске. Окончил Российский государственный педагогический университет имени А. И. Герцена (2021, класс вокала профессора Михаила Кита). Лауреат международных конкурсов имени Пьетро Ардженто в Джоя-дель-Колле (Италия, II премия), имени Б. Т. Штоколова (II премия) и «Звездная рапсодия» (I премия) в Санкт-Петербурге. В 2020–2021 годах был солистом Санкт-Петербургского государственного театра «Мюзик-Холл».
В 2021 году стал стипендиатом программы Аткинс в Мариинском театре, где впервые выступил в 2022 году в «Золушке» Россини (партия Принца Рамиро). В настоящее время – приглашенный солист Мариинского театра.
В репертуаре певца – Моцарт («Моцарт и Сальери» Римского-Корсакова), Тамино, Дон Оттавио и Педрильо («Волшебная флейта», «Дон Жуан» и «Похищение из сераля» Моцарта), Граф Альмавива, Линдоро и Граф Либенскоф («Севильский цирюльник», «Итальянка в Алжире» и «Путешествие в Реймс» Россини), Лорд Артур Тальбот («Пуритане» Беллини), Эрнесто и Неморино («Дон Паскуале» и «Любовный напиток» Доницетти), Бригелла («Ариадна на Наксосе» Р. Штрауса), Альфред («Летучая мышь» И. Штрауса), Ленский, Трике («Евгений Онегин» Чайковского), Вагоа («Юдифь» Серова), Владимир Игоревич («Князь Игорь» Бородина), Надир («Искатели жемчуга» Бизе), Беппо («Паяцы» Леонкавалло), Герцог («Риголетто» Верди) и другие оперные партии, а также партии тенора в «Страстях по Матфею» Баха, Реквиеме Моцарта, драматической симфонии «Ромео и Джульетта» Берлиоза, кантате «Кармина Бурана» Орфа.
Выступал в Михайловском театре в Санкт-Петербурге, «Геликон-опере» и МКЗ «Зарядье» в Москве, Дубайской опере, Каирской опере, Национальном театре Белграда (Сербия), Опере Ниццы (Франция), Финской национальной опере. Постоянный участник фестивалей «Звезды белых ночей» и «Опера – всем» в Санкт-Петербурге.